project môn học thiết kế và chế tạo mạch điều khiển 01 relay 12v không cách ly sử dụng transistor c1815

Nhưng thường thì chúng ta cần chúng để điều khiển những bộ máy lớn hơn sử dụng dòng điện lớn hơn.. Relay thu hẹp khoảng cách, tạo điều kiện cho dòng điện nhỏ kích hoạt dòng điện lớn hơn.

TRƯỜNG ĐẠI HỌC PHENIKAA

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ

PROJECT MÔN HỌC Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo mạch điều khiển 01 relay 12v không cách ly sử dụng transistor c1815

Sinh viên thực hiện: Lê Thị Hoàng Bắc Mã SV: 21010469

Nguyễn Hữu Đại Anh Mã SV: 21011062 Lớp: Project môn học-1-1-22(N03)

Cán bộ hướng dẫn: TS Lương Văn Sử Khoa Điện – Điện tử

ThS Đào Tô Hiệu Khoa Điện – Điện tử

M ỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 6

CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT TỔNG QUAN 7

1.1 Những linh ki n s dệ ử ụng 7

1.2 Nguyên lý hoạt động c a linh ki n ủ ệ 7

1.2.1 Relay 12V 7

1.2.2 Transitor C1815 8

1.2.3 Điện trở 10

1.2.4 Diode 10

1.2.5 Ưu điểm – Nhược điểm 12

1.2.6 Phương án thực hiện đồ án 12

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MẠCH 12

2.1 Sơ đồ khối 12

2.1.1 Sơ đồ khối 12

2.1.2 Nguyên lý hoạt động c a h ủ ệ thống 12

2.2 Sơ đồ nguyên lý mạch 13

2.3 Tính toán, l a ch n tham s m ch và linh kiự ọ ố ạ ện 14

2.4 K t luế ận: 14

CHƯƠNG 3: KẾT QU Ả THỰC HIỆN VÀ K T LU N 17 Ế Ậ 3.1 K t qu mô phế ả ỏng 17

3.2 K t qu ế ả thực nghi m ệ 18

3.3 Các tham s chính ố 19

3.4 Nguyên lý điều khiển h ệ thống 19

KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRI N CỂ ỦA ĐỀ TÀI 20

DANH M C THAM KHỤ ẢO 21

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Relay 12V 6

Hình 1.2 Nguyên lý hoạt động của Relay 7

Hình 1.3 Transitor C1815 7

Hình 1.4 Chân cực của Transitor C1815 7

Hình 1.5 Điện trở 8

Hình 1.6 Cấu tạo của Diode 9

Hình 1.7 Nguyên lý hoạt động của Diode 10

Hình 1.8 Sơ đồ thực hiện đồ án 10

Hình 2.1 Sơ đồ khối hệ thống 11

Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý 12

Hình 2.3 Mạch cứng 13

Hình 2.4 Mạch chưa hoạt động 14

Hình 2.5 Mạch hoạt động 15

Hình 3.1 Cấu hình mô phỏng 17

Hình 3.2 Hình 3D mạch 18

Hình 3.3 Mạch chưa hoạt động 18

Hình 3.4 Mạch hoạt động 19

LỜI NÓI ĐẦU Với xu hướng phát triển của các thiết bị điện – điện tử gắn liền với cuộc sống, việc khắc phục những vấn đề liên quan đến công suất và cần sự ổn định cao

và đòi hỏi sự an toàn trong quá trình thực hiện và relay được sinh ra để khắc phục những vấn đề đó Tại sao nó hữu ích? Như tên cho thấy, nhiều cảm biến là những thiết bị điện tử cực kỳ nhạy cảm và chỉ tạo ra dòng điện nhỏ Nhưng thường thì chúng ta cần chúng để điều khiển những bộ máy lớn hơn sử dụng dòng điện lớn hơn Relay thu hẹp khoảng cách, tạo điều kiện cho dòng điện nhỏ kích hoạt dòng điện lớn hơn Điều đó có nghĩa là relay cóthể hoạt động như công tắc (bật và tắt) hoặc là bộ khuếch đại (chuyển đổi dòng điện nhỏ thành dòng lớn hơn) Với mục tiêu nhằm nhằm tiềm hiểu về nguyên lí hoạt động của relay cũng như bước đầu làm quen với ngành Điện tử - Viễn thông đang theo học, chúng em

đã tim tòi thông tin liên quan để từ đó, thiết kế ra một mạch điện đơn giản: mạch kích relay sử dụng transitor để điều khiển đền led sử dụng dòng điện nhỏ

Vì kiến thức còn hạn chế và kỹ năng chưa tốt, em mong thầy có những ý kiến đánh giá, nhận xét cũng như phê bình để chúng em được trau dồi nhiều kinh nghiệm trong quá trình học tập sau này hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Lê Thị Hoàng Bắc Nguyễn Hữu Đại Anh

CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT TỔNG QUAN

Hình 1.2 Nguyên lý hoạt động của Relay[2]

Nguyên lý hoạt động của relay có thể được diễn giải đơn giản như sau: Khi dòng điện có công suất nhỏ chạy qua mạch điện thứ nhất sẽ kích hoạt nam châm điện, tạo ra trường trường, tín hiệu Từ trường này sẽ hút 1 tiếp điểm để kích hoạt hoạt mạch điện thứ 2, cho phép kết nối thiết bị sự dụng có cường độ lớn hơn rất nhiều

1.2.2 Transitor C1815

Hình 1.3 Transitor C1815 [3]

Transistor C1815 là một bóng bán dẫn được sử dụng rộng rãi, nó được sử dụng trong các dự án thương mại và giáo dục

Hình 1.4 Chân cực của Transitor C1815 [4]

Transitor C1815 hoạt động và chịu sử ảnh hưởng của dòng điện vào từ chân

B Khi dòng điện vào chân B thì lớp bán dễ sẽ được mở và dòng CE sẽ chạy qua

IC của led, đèn được bật sáng Còn nếu chân B không có dòng điện chạy qua thì lớp bán dẫn sẽ không thể mở được và dòng CE cũng không chạy qua, đèn sẽ không sáng

Transitor C1815 được sử dụng trong mạch dùng để điều khiển con relay cần một dòng điện khoảng 50 đến 70mA nên vi điều khiển sẽ không thể nào điểu khiển bật tắt được con Relay (dòng của vi điều khiển khoảng 20mA) Nên con c1815 sẽ có công dụng là đệm dòng cho con điều khiển (có nghĩa là khếch đại vi dòng ấy từ 20mA có thể lên hàng trăm mA) lúc này có thể dễ dàng điều khiển con relay

1 2.3 Điện trở

Hình 1.5 Điện trở [5]

Chức năng của điện trở dùng để điều chỉnh mức độ tín hiệu, hạn chế cường

độ dòng điện chảy trong mạch Dùng để chia điện áp, kích hoạt các linh kiện điện

Có 2 con điện trở được sử dụng:

1 điện trở để hạn dòng cho con LED nguồn (2.2k)

1 con trở để hạn dòng để điều khiển con C1815 (1k)

1 2.4 Diode

Diode thường được chế tạo bởi hợp chất giữa Silic, Photpho và Bori 3 nguyên tố này được pha tạp với nhau tạo ra hai lớp bán dẫn loại P và loại N được tiếp xúc với nhau Một cực của Diode đấu với lớp P được gọi là Anot (A), cực còn lại đấu với lớp N được gọi là Katot (K) Đặc tính cơ bản nhất của một Diode

đó là chỉ cho phép dòng điện đi từ A sang K.[10]

Tiếp giáp P – N có đặc điểm: t i b m t ti p xúcạ ề ặ ế , các điệ ử dư thừn t a trong bán d n N khu ch tán sang vùng bán dẫ ế ẫn P để ấ l p vào các lỗ trống => t o thành ạmột l p ion trung hòa vớ ề điện => l p ion này t o thành miớ ạ ền cách điện giữa hai chất bán dẫn.[11]

Hình 1.7 Nguyên lý hoạt động của Diode [7]

Ở trạng thái bình thường diode sẽ có 1 miền cách điện để ngăn cản electron

di chuyển qua Khi sử dụng diode, chúng ta sẽ có 2 kiểu phân cực cho nó, đó là phân cực thuận và phân cực ngược

Diode đóng vai trò vai trò là để chống dòng điện ngược từ con Relay làm

1.2.5 Ưu điểm – Nhược điểm

Ưu điểm: Mạch nhỏ gọn, dễ dàng chế tạo, chí phí thấp

Nhược điểm: Các mấu nối còn phải kẹp mới sử dụng

2.1.2 Nguyên lý hoạt động của hệ thống

Nguyên lý hoạt động của hệ thống như sau: Mạch kích Relay 12V này có thể

cơ cần sử dụng dòng điện lớn hơn nhiều lần Ở đây chúng em đã cấp vào mạch một nguồn điện là 12V sau khi dòng điện đi qua mạch kích Relay thì đã khếch đại lên một dòng điện đủ để hoạt động được một động cơ máy khoan Trong mạch kích chúng em đã sử dụng transitor C1815 và Relay 12V

từ trường sẽ nhả 1 chân ra và đầu ra của Relay không có điện để hoạt động máy khoan Diode được sử dụng để tránh dòng ngược sinh ra từ cuộn cảm của con Relay làm hỏng các linh kiện khác trong mạch

2.3 Tính toán, lựa chọn tham số mạch và linh kiện

- Nguồn điện : 12V (đề bài yêu cầu)

- Led và điện trở: Led: 3V =>Điện trở R1 = 1k

- Relay 12V (đề bài yêu cầu)

+ Trường hợp chưa kích Relay:

Khi chưa có nguồn điện chạy qua Relay chưa hoạt động:

Hình 2.4 Mạch chưa hoạt động

+ Trường hợp đã kích Relay:

Khi có dòng điện đi qua đèn báo sáng đã có dòng điện đi qua và Relay hoạt động

Hình 2.5 Mạch hoạt động

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ THỰC HIỆN VÀ KẾT LUẬN

3.1 Kết quả mô phỏng

Kêt quả mô phỏng trên máy tính bằng Protues:

Đầu tiên cấp một nguồn điện 12V

Hình 3.1 C ấu hình mô phỏng

Mô phỏng đi dây trên mạch cứng:

Hình 3.2 Hình 3D mạch

3.2 Kết quả thực nghiệm

Sản phẩm thực tế và qua kết quả kiểm tra:

Khi chưa có dòng điện chạy qua mạch:

Hình 3.3 Mạch chưa hoạt động

Khi có dòng điện chạy qua mạch, đèn sáng, relay hoạt động:

Hình 3.4 Mạch hoạt động

3.3 Các tham số chính

Nguồn cung cấp vào mạch: 12VDC

Nguồn cấp vào chân Relay: 5VDC

3.4 Nguyên lý điều khiển hệ thống

Quy trình vận hành thiết bị: sử dụng hiệu điện thế VDC nối vào 12 chân VCC+ và chân GND Khi có dòng điện cấp vào 2 chân sẽ kích hoạt chân hoạt động của Relay kiến Relay hoạt động và đèn sáng

K ẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI

Chế tạo thành công thiết bị kích Relay 12V để có thể sử dụng các motor cần

có dòng điện lớn sử dụng transitor C1815, ứng dụng được nhiều trong điện tử như

bộ khếch đại…

Hướng phát triển:

Tự động khởi động khi nhận tín hiệu từ Input

Ngắt khi mạch không còn phát hiện tín hiệu từ đầu Output

DANH MỤC THAM KHẢO

[1] Relay 12V10A 5 Chân SRD-12VDC-SL-C – Linh Kiện Giá Gốc (banlinhkien.shop) (Truy cập cuối ngày tháng 18 11năm 2022)

[2] https://thegioidienco.vn/relay.html (Truy cập cuối ngày 18 tháng 11 năm 2022)

[3] Transistor C1815 TO-92 50V 0.15A NPN (mualinhkien.vn) (Truy cập cuối ngày 18 tháng 11 năm 2022)

[4] https://labvietchem.com.vn/tin-tuc/transistor-c1815.html (Truy cập cuối ngày 18 tháng 11 năm 2022)

[5] https://cambiendoapsuat.vn/dien-tro-la-gi/ (Truy cập cuối ngày 18 tháng 11 năm 2022)

[6] https://khuenguyencreator.com/diode-la-gi-cau-tao- -nguyen- -hoat-va lydong/#Cau_tao_cua_Diode (Truy cập cuối ngày 18 tháng 11 năm 2022)

[7] https://khuenguyencreator.com/diode-la-gi-cau-tao- -nguyen- -hoat-va lydong/#Cau_tao_cua_Diode (Truy cập cuối ngày 18 tháng 11 năm 2022)

[8] https://www.vietnic.vn/module-relay-ro-le la- -gi- -cach- -dung-va su roqua (Truy cập cuối ngày 18 tháng 11 năm 2022)

-le-hieu-[9] https://etinco.vn/dien-tro-la-giky-hieuphan-loai-nguyen- -ung-dung-cua-lydien-tro/ (Truy cập cuối ngày 18 tháng 11 năm 2022)

[10] https://www.vietnic.vn/cac-loai-diode-thuong-dung-va-ung-dung-cua- -nophan-1 (Truy cập cuối ngày 18 tháng 11 năm 2022)

[11] https://123docz.net/trich-doan/960431-tiep-giap-p-n.htm (Truy cập cuối ngày 18 tháng 11 năm 2022)